Alface Americana Submetida à Adubação Nitrogenada e Tensões

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS
Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola
ALFACE AMERICANA SUBMETIDA À ADUBAÇÃO
NITROGENADA E TENSÕES DE ÁGUA NO SOLO EM
AMBIENTE PROTEGIDO
KASSIO DOS SANTOS CARVALHO
RONDONÓPOLIS- MT
2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS
Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola
ALFACE AMERICANA SUBMETIDA À ADUBAÇÃO
NITROGENADA E TENSÕES DE ÁGUA NO SOLO EM
AMBIENTE PROTEGIDO
KASSIO DOS SANTOS CARVALHO
RONDONÓPOLIS- MT
2013
AGRADECIMENTOS
A Deus por ter me dado saúde, força e sabedoria.
A minha família, pela ajuda, por acreditar e torcer pela concretização dos meus
sonhos.
Ao meu amigo e Orientador Marcio Koetz, pelo incentivo, tolerância, dedicação
e incansável orientação prestada.
Aos professores Dra. Analy Castilho Polizel, Dra. Edna Maria Bonfim da Silva,
Dr. Osvaldo Guedes Filho, Dr. Marconi Batista Teixeira, Dr. Marcos Henrique
Dias Silveira e Dr. Tonny José Araújo da Silva pela ajuda e amizade.
Agradeço aos técnicos Elias, Agnaldo, Laura e Nayara pela amizade e por
serem sempre tão prestativos.
A estudante de Biblioteconomia e também funcionária da UFMT Célia Cabral,
por todo apoio, carinho e amizade.
A meu amigo Carlos Eduardo Avelino Cabral, exemplo de ser humano e
profissional, pela ajuda e amizade.
Aos amigos e companheiros de estudo Antônio Tassio Ormont, Alessana
Schlichting, Bruna Kroth, Cristhyan Macedo, Carolina Alves, Cristina Resende,
Gislaine Frigo, Jeremias Caetano, Maria Débora Bezerra, Natacha Brun,
Patrícia Menezes e Rebeca Porto pela ajuda e companheirismo.
Muito obrigado a todos...
Sumário
RESUMO............................................................................................................ 8
ABSTRACT ........................................................................................................ 9
1. Introdução .................................................................................................. 10
2. Revisão de literatura .................................................................................. 12
2.1
A cultura da alface............................................................................... 12
2.2
Cultivo de alface em ambiente protegido ............................................ 14
2.3
A adubação nitrogenada na cultura da alface ..................................... 15
2.4
Manejo da irrigação na cultura da alface............................................. 17
3. Material e Métodos .................................................................................... 19
3.1
Localização geográfica e época de execução do experimento ........... 19
3.2
Parâmetros climáticos na casa de vegetação ..................................... 20
3.3
Preparo do solo utilizado no experimento ........................................... 21
3.4
Delineamento experimental e tratamentos .......................................... 23
3.5
Tensões e volume de água aplicados ................................................. 26
3.6
Variáveis analisadas ........................................................................... 27
3.6.1
Teor de clorofila e número de folhas ............................................ 27
3.6.2
Massa fresca de folhas e da parte aérea total .............................. 28
3.6.3
Massa seca de folhas, total e de raiz............................................ 29
3.6.4
Altura de plantas e área foliar ....................................................... 30
3.7
Análises estatísticas ............................................................................ 31
4. Resultados e discussão ............................................................................. 32
4.1
Teor de clorofila .................................................................................. 33
4.2
Altura de plantas ................................................................................. 36
4.3
Massa fresca de folhas ....................................................................... 37
4.4
Número de folhas ................................................................................ 38
4.5
Massa verde da parte aérea total ........................................................ 39
4.6
Área foliar ............................................................................................ 40
4.7
Massa seca de folhas.......................................................................... 41
4.8
Massa seca de raiz ............................................................................. 42
4.9
Massa seca da parte aérea total ......................................................... 44
4.10
5
Correlações...................................................................................... 45
Conclusões ................................................................................................ 47
6
Referências Bibliográficas ......................................................................... 48
8
ALFACE AMERICANA SUBMETIDA À ADUBAÇÃO NITROGENADA E
TENSÕES DE ÁGUA NO SOLO EM AMBIENTE PROTEGIDO
RESUMO - A alface é uma cultura exigente em água, sendo o manejo
adequado da irrigação importante, assim como a adubação nitrogenada, pois o
nitrogênio é um nutriente que estimula o desenvolvimento da planta. Objetivouse avaliar o efeito, isolado e associado, de tensões de água no solo e níveis de
adubação nitrogenada aplicados em um Latossolo Vermelho do Cerrado MatoGrossense em função do desenvolvimento da cultura da alface americana em
condições controladas. O experimento foi conduzido em vasos com capacidade
para 7 dm3 de solo e em casa de vegetação. O delineamento experimental foi
inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x5, totalizando 20 tratamentos
(15, 30, 45, e 60 kPa da tensão de água no solo e 0, 50, 100, 150 e 200 mg
dm-3 de nitrogênio) e quatro repetições. A fonte de nitrogênio usada foi à ureia
e as tensões foram controladas por tensiômetros instalados a 10 cm de
profundidade nas unidades experimentais adubadas com 100 mg dm-3 de
nitrogênio. As variáveis analisadas foram: massa verde da parte aérea total e
das folhas, número de folhas, massa seca das folhas, total e de raiz, teor de
clorofila, altura de plantas e área foliar. Os resultados foram submetidos a
analise de variância e quando significativos, a regressão, ambos a 5% de
probabilidade. De maneira geral, o maior desenvolvimento das variáveis massa
verde de folhas e total, massa seca de folhas, de raiz e total, número de folhas
e área foliar foi observado na tensão de água no solo de 15 kPa. A maior altura
das plantas e índice de clorofila foi verificado com a aplicação de 66,75 e
107,67 mg dm-3 de nitrogênio, respectivamente. A massa seca de raiz
decresceu com o aumento da adubação nitrogenada. O teor de clorofila e a
massa seca de raiz apresentaram interação entre as tensões de água no solo e
as doses de nitrogênio.
Palavras chaves: Lactuca sativa L., tensiômetro, nitrogênio.
9
AMERICAN LETTUCE SUBMITTED TO NITROGEN FERTILIZATION
AND SOIL WATER TENSION IN ENVIRONMENT PROTECTED
ABSTRACT - Lettuce is a culture demanding in water consumption and the
irrigation appropriate management is major, as well as nitrogen fertilization
because nitrogen is a nutrient that stimulates plant development. This study
aimed to evaluate the effect, isolated and associated soil water tensions and
nitrogen levels applied in a Grossense Mato Cerrado of red oxisol with the
development of the culture of lettuce under controlled conditions. The
experiment was conducted in pots with capacity for 7 dm3 of soil end in
greenhouse. The experimental design was completely randomized in a 4x5
factorial design, with 20 treatments (15, 30, 45, and 60 kPa soil water tension
and 0, 50, 100, 150 and 200 mg dm-3 nitrogen) and four replications. The
nitrogen source used to urea and tensions were controlled by tensiometers
installed at 10 cm depth in the experimental units fertilized with 100 mg dm-3
nitrogen. The analyzed variables were: leaves and total aerial parts of green
weight, of leaves number, weight dry leaf, total and root, chlorophyll content, of
plant height and leaf area. The results were subjected to analysis of variance
and when significant regression, both 5% probability. In general, the further
development of variable of leaves green weight and total dry mass of leaves,
root and total of number leaves and leaf area was observed in the soil water
tension of 15 kPa. The biggest plant height and chlorophyll content was
checked with application 66.75 and 107.67 mg dm-3 of nitrogen, respectively.
The root dry weight decreased with increasing nitrogen fertilization. The
chlorophyll content and root dry weight showed interaction between the water
tension in the soil and the nitrogen.
Keywords: Lactuca sativa L., tensiometer, nitrogen.
10
1. Introdução
A alface (Lactuca sativa L.) é a hortaliça folhosa mais consumida no
Brasil, correspondendo a quase 50% de todas as folhosas que são
comercializadas no país. Pertence à família Asteracea, originária de clima
temperado, uma planta de ciclo anual, possui caule curto e não ramificado e
raízes do tipo pivotante que alcança cerca de
25 cm de profundidade. A
ocorrência de temperaturas mais elevadas acelera o ciclo de cultivo e pode
resultar em plantas menores porque o pendoamento ocorre mais precocemente
(HENZ e SUINAGA, 2009).
A alface é uma cultura exigente em água, sendo o manejo adequado da
irrigação importante não apenas por suprir as necessidades hídricas das
plantas, mas também por minimizar problemas com doenças e lixiviação de
nutrientes, bem como gastos desnecessários com água e energia (KOETZ et
al., 2006).
Para produzir alface em regiões com precipitação mal distribuída ou
deficitária, o uso da irrigação é decisivo para a obtenção de folhas de qualidade
e de altos índices de produção. Na época das chuvas a alternativa é o cultivo
em ambiente protegido, pois nesse período é muito difícil produzir alface em
condições de campo, sendo portanto a época em que o produto atinge o maior
valor comercial.
Dessa forma, o cultivo em ambiente protegido tem sido utilizado, uma vez
que permite obter um produto de melhor qualidade, e ainda, incrementa a
produtividade e insere no mercado um produto que em condições de cultivo em
campo, não seria possível. Concomitantemente, nesses ambientes a irrigação
é imprescindível e o manejo inadequado do sistema de irrigação e da cultura
pode inviabilizar o processo produtivo (CARVALHO et al., 2011).
Mesmo sendo muito importante o cultivo em ambiente protegido para a
olericultura brasileira, ainda são insuficientes os resultados de pesquisa que
subsidiem o aproveitamento do potencial dessa tecnologia nas diferentes
regiões climáticas do País, notadamente aqueles necessários ao adequado
manejo da irrigação. Nesse aspecto, há necessidade de serem quantificados,
dentre outros, os efeitos dos fatores climáticos sobre a evapotranspiração da
cultura e os níveis de tensão de água do solo capazes de promover uma
11
produtividade ótima, sendo essas informações imprescindíveis para o correto
controle da irrigação pelos operadores e técnicos de projetos de irrigação
(SANTOS et al., 2004).
De acordo com Filgueira (2003), o nitrogênio favorece o crescimento
vegetativo,
o
aumento
de
massa,
o
incremento
da
área
foliar
e,
consequentemente, a expressão do potencial produtivo da cultura. Segundo
Malavolta et al. (1997), esse fato ocorre devido ao efeito do nutriente na
absorção iônica, fotossíntese, respiração, multiplicação e diferenciação celular.
A adubação nitrogenada recomendada para a alface permanece em torno
de 100 a 130 kg ha-1 ou 40 a 60 t ha-1 de esterco de curral (IAC, 2012). Essa
recomendação de adubação pode ser diferente da ideal para o pleno
desenvolvimento da cultura da alface na região de Cerrado. A região é muito
carente de estudos sobre a cultura e isso mostra que de fato, existe a
necessidade de se estudar o desenvolvimento produtivo da alface em função
da adubação nitrogenada em outras regiões do país ou situação de área
experimental diferente, de modo a encontrar a melhor dose para o local de
cultivo.
Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito entre tensões de água no solo e
níveis de adubação nitrogenada, no desenvolvimento da cultura da alface
americana, cultivada em Latossolo Vermelho.
12
2. Revisão de literatura
2.1 A cultura da alface
A alface (Lactuca sativa L.) é a hortaliça folhosa mais consumida no Brasil
e é uma das hortaliças mais cultivadas em todo mundo, pertence à família
Asteracea e é originária de clima temperado. No caule se prendem as folhas
que geralmente são grandes, lisas ou crespas, fechando-se ou não na forma
de uma “cabeça”. Sua coloração varia de verde-amarelado ao verde-escuro,
sendo que algumas cultivares apresentam as margens arroxeadas. As raízes
podem atingir 0,60 m de profundidade quando em semeadura direta, porém,
apresentam ramificações delicadas, finas e curtas, explorando apenas os
primeiros 0,25 m de solo (FILGUEIRA, 2000).
Em temperaturas amenas a alface se desenvolve melhor, sendo que a
máxima tolerável pela planta fica em torno de 30 oC e a mínima situa-se em
torno de 6oC, para a maioria das cultivares, enquanto a umidade relativa mais
adequada ao bom desenvolvimento da alface varia de 60% a 80% (CERMEÑO,
1990; SGANZERLA, 1995).
Quando apresenta estádio vegetativo avançado, a cabeça ou as folhas
centrais se abrem e surge um talo cilíndrico e ramificado com folhas e flores
amarelas em cachos. É uma planta autógama, suas sementes são aquênios
típicos. Em um grama estão aproximadamente 800.000 sementes que tem uma
vida útil de 4 a 6 anos (BENEDETTO, 2005).
A cultura da alface se destaca como a hortaliça de maior valor comercial
no Brasil, sendo a sexta em importância econômica e a oitava em termos de
produção (OLIVEIRA et al., 2005).
É consumida de forma in natura, sendo boa fonte de vitaminas e sais
minerais e devido ao baixo teor de calorias é recomendada para dietas
alimentares ricas em fibras (FILGUEIRA, 2008). O seu teor de fibras é ótimo
para o funcionamento intestinal (MATTOS et al., 2007), possuindo como
princípios ativos as vitaminas A e C, fósforo e ferro (REIS et al., 2012).
Consoante Dupont et al. (2000), a cultura da alface é uma das hortaliças
mais populares e cada vez mais consumida, devido ao fato da sua percepção
como um alimento saudável. O benefício da alface depende de sua
13
composição, e do seu conteúdo de micronutrientes (CECATTO, 2012). Os
micronutrientes e antioxidantes, como polifenóis e carotenóides podem exercer
um papel importante na nutrição e prevenção de doenças, porém são
suscetíveis à variação entre cultivares e condições de crescimento (NICOLLE
et al., 2004).
Além do aspecto nutricional, também é uma cultura de grande importância
social, por ser cultivada principalmente por agricultores familiares próximos aos
grandes centros urbanos (VILLAS BÔAS et al., 2004).
A procura pelas cultivares de folhas de coloração roxa em relação a
verde, tem aumentado, devido ao maior conteúdo de substâncias funcionais. A
alface roxa tem maior quantidade de fenólicos totais e capacidade antioxidante
do que a alface verde (LLORACH et al., 2008). Mulabagal et al. (2010)
compararam in vitro a atividade biológica de alface verde e roxa e constataram
que o extrato aquoso da alface roxa possuía maior atividade biológica e
continha mais antocianinas em comparação as cultivares verde.
O solo ideal para o cultivo dessa hortaliça é o de textura média, rico em
matéria orgânica e com boa disponibilidade de nutrientes. Para conseguir maior
produtividade, é necessário o uso de insumos que melhorem as condições
físicas, químicas e biológicas do solo. As maiores produções podem ser
obtidas a partir da melhoria das características químicas e físico-química do
solo, o que poder ser obtida com o acréscimo de doses crescentes de
compostos orgânicos (SOUZA et al., 2005).
A irrigação de alface pode ser realizada mediante o emprego de
diferentes sistemas de irrigação, destacando-se: irrigação por sulcos, aspersão
e gotejamento. Quando é usado o sistema de irrigação por aspersão ou
gotejamento é muito comum à prática da fertirrigação por permite manter a
disponibilidade de água e nutrientes próxima dos valores considerados ótimos
ao crescimento e à produtividade da cultura, justamente por permitir controlar
as doses de forma precisa por meio dos injetores de fertilizantes. Sendo assim,
a quantidade de nutrientes, parcelada ou não, deve ajustar-se às necessidades
da cultura ao longo das fases de desenvolvimento (CARDOSO e KLAR, 2011).
A alface é uma das hortaliças mais difundida entre os produtores
hidropônicos, provavelmente devido ao seu pioneirismo como cultura
hidropônica no país, bem como por se tratar de uma cultura de fácil manejo e
14
principalmente por apresentar um ciclo curto (GUALBERTO et al., 2009). São
inúmeras as vantagens apresentadas para o cultivo hidropônico da alface em
relação aos demais sistemas de cultivo, tais como utilização de pequenas
áreas, economia de água, automação, redução drástica do uso de defensivos,
maior controle da nutrição das plantas, encurtamento do ciclo da planta e
antecipação da colheita, produção durante o ano todo, maior produtividade,
rápido retorno econômico, produção fora de época, melhores preços e melhor
qualidade (FAQUIN e ANDRADE, 2004).
2.2 Cultivo de alface em ambiente protegido
Por ser originário de região de clima temperado, o desenvolvimento dessa
hortaliça é bastante influenciado pelas condições ambientais. O melhor
desenvolvimento tem sido observado em temperaturas oscilando entre 15 e
20ºC, no entanto, quando cultivada em regiões de temperatura e luminosidade
elevadas, esta hortaliça deixa de desenvolver todo o seu potencial genético
(SANTANA; ALMEIDA e TURCO, 2009). De acordo com Sganzerla (1997), as
temperaturas ótimas para a alface dependem do estádio de desenvolvimento
da cultura: na germinação 15 a 20°C e no desenvolvimento 14 a 18°C durante
o dia e 5 a 20°C durante à noite, devendo estes valores de temperatura estar
associados com os valores de umidade relativa do ar entre 60 e 70%.
Ultimamente o cultivo em ambiente protegido no Brasil apresentou
crescimento significativo, principalmente para produção de hortaliças e flores.
Considerando a importância alimentar das hortaliças, seu custo de produção e
seu elevado valor econômico, principalmente na entressafra, tornam-se
necessário pesquisas com o intuito de oferecer tecnologias de aumento de
produtividade e redução de risco (MAGGI et al., 2006).
Devido à importância do cultivo em ambiente protegido para a cultura da
alface no Brasil, torna-se de grande relevância o desenvolvimento de
pesquisas que subsidiem o aproveitamento do potencial dessa tecnologia nas
diferentes regiões climáticas do País (VILAS BOAS et al., 2007).
Dentre os benefícios do cultivo em ambiente protegido, podem-se citar
aumento da diversidade dos produtos agrícolas e a estabilidade da produção
anual, com otimização do uso da terra. Em locais onde as terras são mais
15
valorizadas, ou mais escassas, o cultivo em estufas representa uma estratégia
valiosa para aumentar a produtividade e absorver a crescente produção
agrícola (SOUZA, 2003).
O ambiente protegido torna possível à exploração de culturas em épocas
pouco comuns ao cultivo e consequentemente, podendo-se conseguir melhor
retorno econômico devido à qualidade do produto, e da produção ocorrer na
entressafra (MAGGI et al., 2006).
O cultivo em ambiente protegido mostra-se viável pela possibilidade de
controle dos fatores ambientais, podendo, assim, haver maior produtividade,
além de amenizar problemas relacionados a pragas e doenças (KOETZ et al.,
2006).
Em ambiente protegido, a evapotranspiração é em média menor que a
verificada externamente, devido à redução da radiação solar e da ação dos
ventos. Sob essas condições o déficit de vapor d'água é menor, afetando o
crescimento e a produção indiretamente, por meio da influência na temperatura
foliar, condutância estomática e, especialmente, redução na área foliar, uma
vez que a transpiração é também responsável pelo transporte de nutrientes
para as folhas e outros órgãos, por intermédio da seiva do xilema
(COCKSHULL, 1998).
2.3 A adubação nitrogenada na cultura da alface
As formas mais assimiláveis do nitrogênio pelas plantas é o nitrato (NO3-)
e o amônio (NH4+), sendo que o primeiro é preferido pelas plantas por ser
pouco tóxico e circular em maiores concentrações na seiva (PRIMAVESI,
1986). Segundo Paganini (1997), quando o nitrogênio se encontra disponível
em suas formas mais utilizáveis, ocorrem os seguintes mecanismos de
remoção: assimilação, volatilização e lixiviação.
O nitrato é muito lixiviável por ser um ânion que não é adsorvido pelas
partículas negativamente carregadas do solo e possuir alta solubilidade em
presença de água. Além disso, o nitrato também é responsável, em presença
de fósforo, pela proliferação de algas nas águas superficiais, resultando na
deterioração da qualidade da água, mesmo em presença de pequenas
concentrações de nitrogênio (DUARTE, 2006).
16
Devido à cultura ser composta basicamente de folhas, a mesma responde
bem ao fornecimento de nitrogênio, nutriente que requer um manejo especial
quanto à adubação, por ser de fácil lixiviação e pelo fato da alface absorver
maior quantidade na fase final do ciclo. A sua deficiência retarda o crescimento
da planta (ALMEIDA et al., 2011), induz a má formação da cabeça e o
amarelecimento das folhas mais velhas (GOTO et al., 2001). Para alface, o
nitrogênio é o segundo nutriente mais extraído (BENINNI et al., 2005).
Ferreira (2002) avaliou a produção da alface do tipo lisa cv. “Regina”, em
função da adubação nitrogenada, obtendo incrementos na produção (25.890 kg
ha-1) até 200 kg ha-1 de N inorgânico. Almeida et al. (2011), observaram que
com a deficiência de nitrogênio, o crescimento das plantas foi afetado de forma
significativa, causando decréscimo na altura das plantas, área foliar, número de
folhas, na medida indireta da clorofila e na massa seca das plantas de alface.
Pereira et al. (2003) avaliaram a produção da alface cv. “Verônica” em função
de níveis de água, 62,5; 75,0; 87,5 e 100,0%, da máxima capacidade de
retenção de água no substrato, e de doses de nitrogênio, 75; 150; 225 e 300
mg dm-3, e obtiveram máxima produção de massa fresca da parte aérea com
87,5% da máxima capacidade de retenção e na dose de 150 mg dm-3.
No metabolismo da planta o nitrogênio faz parte de muitos compostos,
principalmente das proteínas, sendo seu efeito externo mais visível à
vegetação verde e abundante. Este nutriente promove aumento no rendimento
da cultura, bem como no peso médio da cabeça, sendo por essa razão,
utilizado em grandes quantidades (FURLANI, 1998).
De acordo com Mantovani et al. (2005), no cultivo da alface, é comum a
aplicação de elevadas quantidades de adubo nitrogenado. Porém, esse
nutriente apresenta maiores dificuldades de manejo na produção devido a sua
dinâmica no solo.
Em relação ao manejo desta adubação, devido ao crescimento lento do
sistema radicular da alface logo após o transplantio, é necessário que se faça o
parcelamento da aplicação do nitrogênio, visando evitar as perdas por
lixiviação, otimizando assim o aproveitamento do fertilizante nitrogenado
(FERREIRA, 2002). Reis et al. (2012), estudando a alface crespa cv.
“Verônica”, constataram-se que deve utilizar dois parcelamentos da adubação
nitrogenada sem comprometimento da qualidade da cultura.
17
2.4 Manejo da irrigação na cultura da alface
O cultivo da alface em ambiente protegido é muito difundido e o manejo
da irrigação, sob condições de ambiente protegido, pode basear-se em fatores
do solo, do clima e da planta. O emprego isolado de sensores de solo, tanto
para indicar o momento quanto para quantificar o volume de água a aplicar,
surge como uma alternativa viável, com baixo custo e relativa praticidade
(FIGUEIRÊDO, 1998).
O manejo otimizado da irrigação requer uma estimativa sistemática do
estado energético de água no solo para determinar as quantidades apropriadas
e o tempo de irrigação. O conteúdo de água no solo deve ser mantido entre
certos limites específicos acima e abaixo, onde a água disponível para a planta
não é limitada, enquanto a lixiviação é prevenida (MORGAN et al., 2001).
Andrade júnior (1994), ao desenvolver um trabalho com a cultivar de
alface do tipo americana “Mesa 659” sob cultivo protegido, na região de
Botucatu – SP, obteve máxima produção de matéria fresca por planta, com a
aplicação de uma lâmina de água total de 142,3 mm. Nessa lâmina, a tensão
da água no solo variou de 20,5 kPa a 38,2 kPa ao longo do ciclo da cultura,
tensão essa monitorada de forma indireta por meio da umidade gravimétrica e
da curva característica da água no solo.
Silva e Queiroz (2013), trabalhando com diferentes cultivares de alface e
manejo da irrigação, constataram que o menor número de folhas foi obtido no
manejo por tensiometria e o maior no manejo por tanque classe A 140%, sendo
este igual ao manejo por tanque classe A 120% da evaporação.
Silva e Marouelli (1998) afirmam que as hortaliças cultivadas em solo, sob
ambiente protegido e manejadas por gotejamento, de modo geral, apresentam
melhor desempenho quando submetidas a tensões da água no solo mais
próximas à capacidade de campo, isto é, entre 10,0 kPa e 30,0 kPa, com o
sensor instalado a 0,15 m de profundidade.
Para a obtenção de plantas mais altas, com maior peso de matéria fresca
da parte comercial (cabeça comercial) e plantas com folhas mais tenras, as
irrigações devem ser realizadas quando as tensões de água no solo estiverem
em torno de 15 kPa, obtidas por sensores instalados a 0,15 m de profundidade
(SANTOS et al., 2004).
18
Os mesmos autores citados anteriormente relatam que a altura de plantas
e o peso da matéria fresca da parte comercial reduziram-se linearmente em
função do aumento da tensão da água no solo, no intervalo entre 15 kPa e 89
kPa, ocorrendo o inverso com o teor de matéria seca. Foi observado também a
melhor eficiência no uso da água (469,2 kg ha-1 mm-1) foi obtida com o controle
da irrigação sendo realizado em torno de 15 kPa.
Cardoso e Klar (2011), ao estudarem o fracionamento da fertirrigação na
cultura da alface, observaram diferenças significativas apenas nas lâminas
aplicadas, sugerindo que o volume de água aplicado no solo é um fator
imprescindível para favorecer a cultura na absorção dos nutrientes dispostos
no solo. Pereira et al. (2003) avaliaram a produção da alface cv. “Verônica” em
função de níveis de água e de doses nitrogênio e obtiveram ajustes para
produção com modelos quadráticos em relação aos níveis de água.
Andrade Júnior e Klar (1997) estudando o efeito de quatro níveis de
irrigação com base na evaporação do tanque Classe A (ECA) (25, 50, 75 e
100%), utilizando irrigação por gotejamento na cultura da alface tipo americana,
obtiveram valor máximo para produtividade total de 90 t ha-1, com o nível de
irrigação correspondente a 75% da ECA.
Silva et al. (2008) obtiveram efeito quadrático para circunferência da
cabeça comercial da alface americana, cujo valor máximo de circunferência foi
de 44,94 cm, com uma lâmina total de água de 170,81 mm, correspondente a
91,66% da lâmina de reposição.
19
3. Material e Métodos
3.1 Localização geográfica e época de execução do experimento
O experimento foi conduzido com a cultura da alface em casa de
vegetação do programa de Pós Graduação em Engenharia Agrícola do
Campus Universitário de Rondonópolis – UFMT, de outubro de 2012 a março
de 2013, situado 16° 27’N e 54° 34’ O, a uma altitude de 282 metros.
O clima de Rondonópolis é classificado como tropical continental quente
(mega térmico) alternadamente úmido e seco em função do ritmo de atuação
dos sistemas tropicais equatoriais e extratropicais. Em síntese a principal
propriedade deste sistema climático regional, é o elevado aquecimento do ar
(média anual de 24,8°C) como resultante da absorção pelo solo de altos
valores da radiação solar global bem como pelos elevados valores da radiação
terrestre de ondas longas. As estações do ano são bem definidas, sendo um
período de seca e outro de chuva, com precipitações médias anuais de 1200 a
1600 mm, apresentando temperatura média máxima anual de 36⁰C e a mínima
média de 18,6⁰C. Os meses de setembro e outubro são os meses que
apresentam as maiores médias de temperatura e os meses de junho e julho às
menores (SETTE et al., 2001).
No interior da casa de vegetação foi colocado um termohigrômetro para
determinação da temperatura e umidade, máxima e mínima, cujas leituras dos
dados foram realizadas diariamente (Figura 1).
20
Figura 1. Termohigrômetro instalado no interior da casa de vegetação, em
experimento com alface americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis-MT
e no ano de 2013.
3.2 Parâmetros climáticos na casa de vegetação
Os dados climáticos da casa de vegetação referente à temperatura
máxima, média e mínima do ar e a umidade relativa máxima, média e mínima
do ar, ao longo do período de condução do experimento estão apresentados
nas Figuras 2 e 3.
A temperatura média do ar durante o período de condução do
experimento foi de 32,8°C, sendo que as temperaturas médias mínimas e
máximas foram de 25,1 e 39,9°C. Verificou-se que os valores de temperatura
oscilaram entre 20,0 e 43,3°C (Figura 2).
A umidade relativa média foi de 69,2% e a mínima de 53,6%, enquanto
que a média das leituras da umidade relativa máxima durante o período de
condução do experimento foi de 84,8%. As leituras de umidade relativa
oscilaram entre 37 e 99% (Figura 3).
21
44
Temperatura (0C)
39
34
T. Máx.
T. Mín.
29
T. Méd.
24
19
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Dias após o transplantio
Figura 2. Temperatura (0C) mínima, média e máxima do ar ocorrido no interior
da casa de vegetação no período de 29 de janeiro a 26 de
fevereiro. UFMT, Rondonópolis, MT e no ano de 2013.
Umidade Relativa (%)
95
85
75
UR Máx.
65
UR Mín.
55
UR Méd.
45
35
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Dias após o transplantio
Figura 3. Umidade relativa (%) mínima, média e máxima do ar ocorrido no
interior da casa de vegetação no período de 29 de janeiro a 26 de
fevereiro. UFMT, Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
3.3 Preparo do solo utilizado no experimento
O solo usado no experimento foi classificado como Latossolo Vermelho
EMBRAPA (2013), cuja caracterização química e física foi descrita de acordo
22
com a EMBRAPA (1997), (Tabela 1), coletado em área sob vegetação de
Cerrado na profundidade de 0 a 20 cm e peneirado em malha de 4 mm, sendo
posteriormente incubado com calcário dolomítico (PRNT = 80,3%) e colocado
em sacos plásticos para não perder a umidade, elevando-se a saturação por
bases para 70% (Figura 4).
Tabela 1. Caracterização química e granulométrica do Latossolo Vermelho
proveniente de vegetação de Cerrado
pH
P
K Ca Mg Al
H CTC MO
V m Areia Silte Argila
-3
-3
-1
CaCl2 mg dm
cmolc dm
g kg
%
g kg-1
4,1
1,1 47 0,2 0,1 1,0 4,7 6,1 19,7 6,9 70,4 575 50
375
CTC, capacidade de troca de cátions; MO, matéria orgânica; V, saturação por
bases; M, Saturação por alumínio.
A
B
Figura 4. Incorporação de calcário no solo (A) e solo calcariado colocado em
sacos plásticos (B), em experimento com alface americana cv.
“Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
23
3.4 Delineamento experimental e tratamentos
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em
esquema fatorial 4x5, correspondendo a quatro tensões de água no solo (15,
30, 45, e 60 kPa) e cinco doses de nitrogênio (0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3)
e quatro repetições, totalizando 80 unidades experimentais. A fonte de
nitrogênio utilizada foi à uréia. Cada parcela experimental foi constituída por um
vaso com capacidade para 7 dm3 de solo e com uma planta.
A alface utilizada foi a cultivar “Rafaela”. A semeadura foi realizada em
bandejas de 24 células, preenchidas com substrato comercial com fibra de
coco, sendo que o transplantio das mudas foi realizado quando as mudas
apresentaram de 4 a 6 folhas.
As datas de realização da semeadura, transplantio, colheita e adubação
estão contidas na Tabela 2.
Tabela 2. Datas da realização da semeadura, transplantio, colheita e das
respectivas adubações em experimento com alface, RondonópolisMT, 2013.
Atividade
Data
Semeadura
14/01/2013
Transplantio
29/01/2013
1ª adubação
07/02/2013
2ª adubação
11/02/2013
3ª adubação
4/02/2013
4ª adubação
8/02/2013
Colheita
6/02/2013
Após 95 dias de incubação do calcário, foi realizado a adubação com as
seguintes doses, em mg dm-3: P = 300, K = 100, B = 0,75, e Zn = 2,25, nos
quais as fontes foram, super fosfato simples, cloreto de potássio, ácido bórico e
sulfato de zinco, respectivamente. A aplicação foi realizada por meio de
solução dividida em quatro aplicações, com intervalos de três a quatro dias
entre uma aplicação e outra, exceto paro o fósforo que foi incorporado junto ao
solo três dias antes do transplantio das mudas.
24
Durante todo o período experimental a umidade do solo foi monitorada
por tensiômetros,, instalados a 0,10 m de profundidade nos tratamentos de 15,
30, 45 e 60 kPa e 100mg dm-3 de nitrogênio (dose de referência).
referência) As leituras
fornecidas pelo tensímetro foram utilizadas na equação de Van Genuchten
(1980), descrita na equação
quação 1, para encontrar a umidade atual do solo. A curva
característica de água no solo foi determinada em laboratório
laboratório por meio da
câmera de Richards (Figura 5).
θ=
0,468
[1+ (0,0573 × Ψ)0,3545 ]0,5724
(1)
em que:
θ - umidade com base em volume (cm-3 cm-3);
Ψ - tensão de água no solo (cm).
FIGURA 5. Curva de retenç
etenção
ão de água no solo, gerada pelo programa Soil
Water Retention Curve (versão 3.0) e a equação da umidade
do solo com os dados obtidos.
A umidade na capacidade de campo (θcc)
( cc) adotada foi de 5 kPa e com a
umidade atual (θ
θ atual) para as tensões obtidas nos tensiômetros no momento
da leitura, calculou-se
se o volume de água necessário para elevar o solo à
capacidade de campo no vaso de acordo com a equação 2.
Vol= ( θcc – θatual
atual ) x 7.000
(2)
25
em que:
θcc - umidade na capacidade de campo (cm3 cm-3);
θatual - umidade atual do solo (cm3 cm-3);
Vol - volume de água (cm3).
A irrigação foi uniforme, próximo à capacidade de campo e realizada
manualmente com auxílio de uma proveta, em todos os vasos para melhor
estabelecimento da cultura, até o 13º dia após o transplantio, onde se deu
início aos tratamentos com lâminas de água. Após cinco dias da realização do
transplantio, foi realizado o desbaste, mantendo uma planta por unidade
experimental (Figura 6).
A
B
Figura 6. Vista geral do experimento logo após o desbaste (A) e experimento
quando se deu início aos tratamentos (B) em experimento com
alface americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
26
3.5 Tensões e volume de água aplicados
O tratamento com a tensão de água no solo pré-estabelecida de 15 kPa,
recebeu o maior número de irrigações e também o maior volume de água
aplicado (Tabela 3), seguido pelo tratamento de 30, 45 e 60 kPa,
respectivamente. O intervalo médio entre as aplicações aumentou e o número
de irrigações decresceu com o aumento das tensões de água no solo. Ainda
convém lembrar que antes da diferenciação dos tratamentos cada parcela
experimental recebeu diariamente um volume de água uniforme de 150 ml de
água, exceto nos dias 7 e 11 de fevereiro, pois nessas datas foi feito a
aplicação de 200 ml de adubação via solução. Após o início da diferenciação
dos tratamentos com tensões de água no solo (dia 12 de fevereiro de 2013),
foram aplicados 200 mL de adubação (com nitrogênio e potássio) nos dias 14 e
18 de fevereiro, sendo estes valores incluídos no consumo de água de cada
tratamento.
Os resultados do presente estudo corroboram com os verificados por
GEISENHOFF (2008), em que o volume de água aplicado em cada irrigação foi
menor nos tratamentos com menores tensões, porém as irrigações foram mais
frequentes, sendo que os tratamentos do trabalho avaliado variavam de 12 a
70 kPa.
Tabela 3. Consumo de água, número de irrigações e intervalo entre as
irrigações para as tensões de água no solo Pré-estabelecidas. UFMT,
Rondonópolis, MT, 2013.
Tensão préestabelecida (kPa)
Consumo de
água (ml)
Número de
Irrigações
Intervalo Médio entre
irrigações (dias)
15
4084
15
1,0
30
3505
8
1,9
45
2749
5
3,0
60
2728
4
3,8
27
3.6 Variáveis analisadas
A colheita foi realizada quando as plantas apresentaram um desempenho
vegetativo apto a serem comercializadas, que se deu aos 28 dias após o
transplantio (Figura 7). Após a colheita foram realizados imediatamente as
avaliações, exceto para o teor de clorofila que foi realizado aos 27 dias após o
transplantio e para a matéria seca das folhas, parte aérea e raízes, que foram
determinados após os 31 dias ao transplantio.
Figura 7. Vista geral das parcelas experimentais aos 28 dias após o
transplantio, em experimento com alface americana cv. “Rafaela”,
Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
3.6.1 Teor de clorofila e número de folhas
O teor de clorofila foi obtido com um clorofilog portátil Falker CFL 1030
(Figura 8).
As folhas foram removidas do caule e contadas manualmente,
incluindo as de coloração amarelecidas.
28
Figura 8. Determinação do teor de clorofila, em experimento com alface
americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
3.6.2 Massa fresca de folhas e da parte aérea total
A massa fresca das folhas foi obtida após a retirada das folhas externas
que não são utilizadas para o consumo e do caule. As folhas retiradas
apresentaram coloração amarelada e sintomas de queimaduras nas bordas.
Depois desse procedimento, as folhas foram pesadas e os resultados foram
expressos em gramas (Figura 9). Ao realizar a colheita, as plantas foram
levadas ao laboratório de solos e produção vegetal para realizar a pesagem da
parte aérea.
Figura 9. Determinação da massa fresca das folhas, em experimento com
alface americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de
2013.
29
3.6.3 Massa seca de folhas, total e de raiz
Para a determinação da massa seca das folhas, estas foram colocadas
em sacos de papel e levadas a estufa de circulação de ar forçada à
temperatura de 650C, até atingir massa constante, obtendo os resultados em
gramas. Logo depois da determinação da massa seca das folhas, somou-se
esse valor com o do resíduo seco (parte não comercial) e do caule seco, para
então obter a massa seca total em gramas. As raízes foram peneiradas em
peneira com malha de 4 mm, lavadas e colocadas em sacos de papel e
levadas à estufa de circulação de ar forçada à temperatura de 65 °C, até atingir
massa constante (Figura 10).
A
B
Figura 10. Processo de lavagem (A) e secagem de raízes em estufa de
circulação de ar (B), em experimento com alface americana cv.
“Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de 2013.
30
3.6.4 Altura de plantas e área foliar
Para a determinação da altura da planta, foi considerada a distância do
colo à extremidade
dade superior da planta, usando uma régua de 30 cm. A área
foliar foi determinada pelo método de Huerta (1962), tendo-se
se o auxílio de um
cilindro com área conhecida (2,14 cm2), o qual foi utilizado
do para remover três
discos das folhas por parcela. Após a retirada dos discos foi efetuado a
pesagem e de posse do peso total dos três discos e da massa fresca total,
realizou-se
se uma relação entre a massa fresca total
total e a massa dos discos (com
área conhecida), obtendo assim a área foliar em cm2 (equação 3) (Figura 11).
AF= (MFF X (2,14 X 3)) / MFD
(3)
Em que:
MFF - Massa fresca das folhas (g);
MFD - Massa
sa fresca de parte das folhas,
folhas discos, (gramas);
AF - Área foliar (cm2).
A
B
Figura 11. Determinação da área foliar com cilindro de área conhecida (A) e
folha furada após a retirada do disco (B), em experimento com
alface americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis-MT e no ano de
2013.
31
3.7 Análises estatísticas
Os resultados foram submetidos à análise de variância com o uso do
teste F e posteriormente a análise de regressão, ambas a 5% de probabilidade,
por meio do programa estatístico SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2008).
32
4. Resultados e discussão
Foi realizado a análise de variância para as características físicas e
produtivas da alface em função das tensões de água no solo, no qual verificouse que as mesmas apresentaram diferença significativa pelo teste de F, sendo
que as variáveis número de folhas, massa verde da parte aérea total, área
foliar, massa fresca de folhas, massa seca da parte aérea total e de folhas,
apresentaram diferença significativa ao nível de 0,1% de probabilidade. A
variável massa seca de raiz apresentou diferença significativa ao nível de 5% e
as variáveis teor de clorofila e altura de plantas não apresentaram diferença
significativa (Tabela 4).
Ao verificar o efeito da adubação nitrogenada em relação ao
desenvolvimento produtivo da cultura da alface cultivar “Rafaela”, verificou-se
que a adubação nitrogenada, não influenciou nas características analisadas,
corroborando com resultados obtidos por SILVA et al. (2008) e FURTADO
(2001), exceto no desenvolvimento da massa seca de raiz, teor de clorofila e
altura de plantas que apresentou diferença significativa pelo teste de F, ao nível
de 1% de probabilidade para massa seca de raiz e a 0,1% de probabilidade
para o teor de clorofila e para a altura de plantas. Pode-se observar que só
houve interação entre as tensões de água no solo e as doses de nitrogênio, a
1% de probabilidade, para as variáveis massa seca de raiz e teor de clorofila.
Foi considerado como características fitométricas e produtivas, as
variáveis; número de folhas, massa verde da parte aérea total, área foliar,
altura de plantas, massa fresca de folhas, teor de clorofila, massa seca de raiz,
da parte aérea total e das folhas.
O resumo da análise de variância das
respectivas variáveis analisadas encontra-se descrito na Tabela 4.
33
Tabela 4. Resumo da análise de variância quanto ao número de folhas (NF),
massa verde da parte aérea total (MVTOL), área foliar (AF), massa
seca de raiz (MSR), massa seca da parte aérea total (MSTOL), teor
de clorofila (TC), altura de plantas (AP), massa fresca de folhas
(MFF) e massa seca de folhas (MSF), da cultura da alface cultivar
“Rafaela” em resposta à adubação nitrogenada e a tensões de água
no solo
Fonte de
GL
Variação
QM
NF
MVTOL
AF
g
Tensão
3
4,89
N. x T.
12
5,06
Resíduo
60
3,2
g
***
26516,74 1647748,45
ns
3066,69
ns
19289,13
1290,55
ns
112196,27
78,45
Nitrogênio 4
cm
MSR MSTOL TC
2
ns
***
1247,62
***
ns
181417,97
ns
2,75
AP
g
*
MFF
cm
51,35
***
5,44
ns
8,55
g
ns
g
***
20276,35 6,03
**
ns
141,09 13,89 2429,3
**
ns
19,44
3,93 4,53
4,01 3,49
1,05 3,08
***
MSF
**
5,85
***
4,20
3,64
ns
3,60
ns
2,39
1040,40
2,62
94,37
Média
17,41
175,85
1397,49
3,34 10,99
42,54
18,46 158,41
C.V. (%)
10,27
20,09
30,48
30,81 15,96
5,69
10,33 20,36
Em que:
ns
***
ns
ns
9,72
16,67
ns
, não significativo. *, ** e *** - significativo a 5, 1 e 0,1% de
probabilidade, pelo teste de F, respectivamente.
4.1 Teor de clorofila
O teor de clorofila apresentou interação significativa a 1% de
probabilidade, entre as tensões de água no solo e as doses de nitrogênio,
sendo que ao realizar o desdobramento da tensão de água no solo dentro das
doses de nitrogênio, verificou-se que na medida em que se aumentou a tensão
de água no solo adubado com 50 mg dm-3, houve um incremento no teor de
clorofila de 8,13% quando se comparou a tensão de água no solo de 15 kPa
com a tensão de 60 kPa; já no solo adubado com 150 e 200 mg dm-3, houve
decréscimo no índice de 13,97% e 9,49%,respectivamente, comparando-se a
tensão de água no solo de 15 kPa com a tensão de 60 kPa (Figura 12).
Isso pode ter acontecido, porque no tratamento adubado com 50 mg dm-3
de nitrogênio e com umidade próxima à capacidade de campo, a quantidade de
nitrogênio presente na solução do solo, estava em uma concentração muito
baixa, e na medida em que foi reduzindo a umidade do solo, aumentou-se a
concentração do nutriente na solução, e assim, incrementou-se o teor de
clorofila. Porém nos tratamentos adubados com 150 e 200 mg dm-3 de
nitrogênio, o índice de clorofila, decresceu com a redução da umidade do solo,
34
possivelmente porque o aumento demasiado da concentração do nutriente na
solução do solo afetou negativamente o teor de clorofila da cultura.
Frequentemente, a redução do potencial de água na planta leva a uma
diminuição da condutância estomática, o que restringe a entrada de gás
carbônico, com consequente diminuição da fotossíntese (NAUTYAL et al.,
1994). As hortaliças têm como características um elevado teor de água em
seus tecidos, e flutuações no teor de água no solo como o déficit hídrico ou o
excesso de água, afetam o desenvolvimento vegetativo da planta, diminuindo
sua qualidade e produtividade (MAROUELLI et al., 1996).
48
Dose 200 = Y = 44,65 - 0,0913*N
R² = 0,6612
__♦ Dose de 50 mg dm-3
....■ Dose de 150 mg dm-3
. _ .▲ Dose de 200 mg dm-3
Teor de clorofila
46
44
42
40
Dose 150 = Y = 49,063 -0,1455***N
R² = 0,7925
Dose 50 = Y = 40,775 + 0,0826*N
R² = 0,918
38
15
30
45
60
Tensão de água no solo (kPa)
FIGURA 12. Leitura do teor de clorofila da alface adubadas com 50, 150 e 200
mg dm-3 de nitrogênio em resposta a tensões de água no solo. ns
Não significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
Ao realizar o desdobramento da adubação nitrogenada dentro das
tensões de água no solo, verificou-se que as doses de nitrogênio que
acarretaram em maiores índice de clorofila para as tensões de 15, 30, 45 e 60
kPa foram 141,25; 123; 97,5 e 95,2 mg dm-3, respectivamente (Figura 13). De
35
maneira geral, verificou-se que na medida em que existe uma maior quantidade
de água disponível à planta, ocorre uma maior absorção de nitrogênio,
refletindo no teor de clorofila. Carvalho et al. (2012), estudando rúcula
submetida à adubação nitrogenada via fertirrigação em Latossolo Vermelho,
observaram máximo teor de clorofila (49,1) na dose de nitrogênio de 300 mg
dm-3, evidenciando assim a alta correlação entre o teor de clorofila e
a
adubação nitrogenada.
Existem diferentes cultivares de alface, que variam na sua cor de verde e
amarelo ao vermelho escuro, como resultado de diferentes concentrações de
clorofila e antocianina nas folhas (CECATTO, 2012). De acordo com Santos et
al. (2001), o verde intenso proporcionado pelo pigmento da clorofila é atrativo
para os consumidores.
47
___♦ 15 kPa
..... ■ 30 kPa
. _ .▲ 45 kPa
- - - X 60 kPa
Teor de clorofila
44
41
15 kPa = Y = 38,134 + 0,113**T - 0,0004**T2
R² = 0,9596
30 kPa = Y = 35,899 + 0,1722***T -0,0007***T2
R² = 0,9717
38
45 kPa = Y = 38,979 + 0,1365***T -0,0007***T2
R² = 0,8342
60 kPa = Y = 40,629 + 0,0952**T -0,0005**T2
R² = 0,6657
35
0
50
100
Nitrogênio (mg
150
200
dm-3)
FIGURA 13. Leitura do teor de clorofila da alface nas tensões de água no solo
de 15, 30, 45 e 60 kPa em resposta a adubação nitrogenada. ns
Não significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
36
4.2 Altura de plantas
A altura de plantas de alface foi representada por um modelo de
regressão quadrática, no qual a máxima altura (19,01 cm) foi observada na
dose de 66,75 mg dm-3, sendo que a partir dessa dose houve um decréscimo
no tamanho das plantas de alface (Figura 14). Ao comparar a ausência da
aplicação de nitrogênio com a aplicação da dose que proporcionou o maior
desenvolvimento das plantas, verificou-se um incremento de 4,67% na altura
das plantas de alface. ALMEIDA et al. (2011), observaram que com a
deficiência de nitrogênio o crescimento das plantas foi afetado de forma
significativa, causando decréscimo na altura das plantas.
Esse resultado verificado no trabalho pode ter ocorrido, devido o
nitrogênio ser um macronutriente primário essencial, que participar da
formação de proteínas, aminoácidos e de outros compostos importantes no
metabolismo das plantas. Sua ausência bloqueia a síntese de citocinina,
hormônio responsável pelo crescimento das plantas, causando redução do seu
tamanho (GUARIZ et al., 2012).
Altura de planta ( cm )
20
19
18
Y = 18,123 + 0,0267*N -0,0002**N2
R² = 0,75
17
0
50
100
150
200
Nitrogênio ( mg dm-3 )
FIGURA 14. Efeito isolado do nitrogênio na altura de planta em resposta a
adubação nitrogenada na cultura da alface. ns Não significativo.
***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%, respectivamente.
37
4.3 Massa fresca de folhas
A massa fresca de folhas decresceu com o aumento da tensão de água
no solo até a tensão de 55,13 kPa, sendo verificado para esta tensão a menor
massa fresca de folhas, correspondendo a 133,72 gramas (Figura 15) e
proporcionando uma redução de 32,33% se comparado o tratamento de 15 kPa
com o ponto de mínima (Tensão de 55,13 kPa). Silva e Marouelli (1998)
afirmam que as hortaliças cultivadas em solo, sob ambiente protegido e
manejadas por gotejamento, de modo geral, apresentam melhor desempenho
quando submetidas a tensões da água no solo mais próximas à capacidade de
campo, isto é, entre 10,0 kPa e 30,0 kPa, com o sensor instalado a 0,15 m de
profundidade. Andrade Júnior (1994), trabalhando com a cultivar de alface
americana (Mesa 659) sob cultivo protegido, obteve máxima produção de
matéria fresca por planta, quando a tensão da água no solo ficava entre 20,5 a
38,2 kPa ao longo do ciclo da cultura, tensão essa monitorada de forma direta,
por meio da umidade gravimétrica e da curva característica da água no solo,
nesse intervalo de tensões, foi aplicado uma lâmina de água total de 142,3 mm.
Massa fresca de folhas ( g vaso-1 )
200
180
Y = 260,78 - 4,6091**T + 0,0418*T2
R² = 0,92
160
140
120
15
30
45
60
Tensão de água no solo ( kPa)
FIGURA 15. Efeito isolado da tensão de água no solo na massa fresca de
folhas de alface em resposta a tensões de água no solo. ns Não
significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
38
4.4 Número de folhas
Para o número de folhas, à medida que se aumentou a tensão de água no
solo, houve uma redução no número de folhas em 22,83%, ao comparar a
tensão de água no solo de 15 kPa com a de 60 kPa (Figura 16). Santos e
Pereira (2004), estudando o efeito de tensões de água no solo no desempenho
produtivo da alface americana, cv. Raider, em ambiente protegido, encontraram
o máximo de 22,25 folhas por planta para a tensão de 15 kPa, sendo este valor
semelhante ao encontrado neste trabalho, para a tensão de água no solo de 15
kPa (19,40 folhas vaso-1).
Essa redução no número de folhas pode ter ocorrido, uma vez que quanto
menor a quantidade de água disponível no solo para as plantas maior será a
redução do crescimento, pois o déficit hídrico provoca o fechamento dos
estômatos, diminuindo a assimilação de CO2 e, em contrapartida, as atividades
fisiológicas das plantas, principalmente a divisão e o crescimento das células
(REGO et al., 2004).
Número de folhas vaso-1
20
Y = 21,15 -0,0997***T
R² = 0,95
18
16
14
15
30
45
60
Tensão de água no solo ( kPa)
FIGURA 16. Efeito isolado da tensão de água no solo no número de folhas de
plantas de alface em resposta a tensões de água no solo. ns Não
significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
39
4.5 Massa verde da parte aérea total
A massa verde da parte aérea total se ajustou ao modelo de regressão
quadrático, sendo que na medida em que se aumentaram as tensões de água
no solo, houve decréscimo na massa verde da parte aérea total até a tensão de
água no solo de 54,22 kPa, sendo verificado nessa tensão uma massa de
147,85 gramas (Figura 17). Foi observado também um decréscimo de 34,18%,
quando comparado a tensão de água no solo de 15 kPa com a de 54,22 kPa.
SANTOS et al. (2004), constataram que a matéria fresca da parte comercial
das plantas apresentaram resposta linear inversa com o aumento da tensão de
água no solo, a 1% de probabilidade, sendo que o máximo peso da matéria
fresca da parte comercial foi atingido na tensão de 15 kPa, corroborando com o
resultado obtido neste trabalho. Esse resultado deixa evidente a necessidade
de fornecer água à cultura frequentemente, pois na tensão de 15 kPa, as
irrigações foram aplicadas com maior frequência, porém em menor quantidade,
durante cada aplicação. Vilas Boas et al. (2011), trabalhando com tensões que
variavam de 15 a 75 kPa na cultura da cebola, também constataram maiores
produtividades na tensão de 15 kPa, sendo recomendado pelos autores que se
adote essa tensão como momento de irrigar.
Massa verde total (g vaso-1)
230
Y = 294,55 - 5,4107**T + 0,0499**T2
R² = 0,91
205
180
155
130
15
30
45
60
Tensão de água no solo ( kPa)
FIGURA 17. Efeito isolado da tensão de água no solo na massa verde da parte
aérea total de plantas de alface em resposta a tensões de água
no solo. ns Não significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a
5%, respectivamente.
40
4.6 Área foliar
A área foliar (semelhante ao número de folhas) foi representada por um
modelo de regressão linear (Figura 18), obtendo-se um decréscimo de 34,41%
na área foliar, quando se compara a tensão de 60 kPa com a menor tensão
estudada. A água é importante para o crescimento das plantas e em condições
de estresse hídrico, as folhas tendem a se expandir menos do que se
estivessem em condições hídricas adequadas (FARIAS e SAAD, 2011).
Segundo Taiz e Zeizer (2009), quando se tem água mais facilmente disponível
para as plantas, elas apresentam maior área foliar e consequentemente, maior
transpiração, exigindo assim, maior frequência de irrigação para repor o que foi
usado para o metabolismo e liberado para a atmosfera.
Serrano et al. (1992), estudando as tensões de água no solo (10, 30, 50 e
70 kPa) no desenvolvimento produtivo do morangueiro, cultivar Chandler,
constataram menor desempenho produtivo nos tratamentos irrigados a 70 kPa,
e o aumento na produção nos demais tratamentos, foi atribuído a taxa de
assimilação total dessa hortaliça, devido ao aumento na área foliar. Andrade
Júnior et al. (1997) e Silva e Marouelli (1998) também mostraram que as
tensões entre 10,0 e 38,2 kPa a 15 cm de profundidade propiciaram os
melhores resultados produtivos para hortaliças em sistema de cultivo protegido.
Área foliar ( cm2 )
1850
Y = 1915,8 -13,822***T
R² = 0,87
1700
1550
1400
1250
1100
15
30
45
Tensão de água no solo ( kPa)
60
FIGURA 18. Efeito isolado da tensão de água no solo na área foliar de plantas
de alface em resposta a tensões de água no solo. ns Não
significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
41
4.7 Massa seca de folhas
A massa seca de folhas foi representada por um modelo de regressão
quadrática, sendo verificado que com o aumento da tensão de água no solo até
53,42 kPa, houve uma redução na massa seca de folhas em 23,20% (Figura
19), sendo que nessa tensão, verificou-se a menor massa seca de folhas (8,8
g). Esse resultado pode ter ocorrido, visto que ao efetuar a irrigação na tensão
de água no solo de 15 kPa, o solo se manteve próximo a capacidade de campo
resultando no aumento da produtividade da alface americana. Segundo
Guimarães (1988), o déficit hídrico ocasiona murchamento das plantas,
prejudicando sua fisiologia, culminando em queda de produtividade. Silva et al.
(2012), avaliando o efeito de cinco níveis de potencial matricial de água no solo
(-15, -35, -55, -75 e -95 kPa) sobre o crescimento e produção do feijão-demetro, também constataram uma tendência de redução na produção de massa
seca de folhas à medida em que reduzia os potenciais matriciais de água no
solo.
Massa seca de folhas ( g vaso-1)
12
11
Y = 13,932 - 0,1923**T + 0,0018*T2
R² = 0,85
10
9
8
15
30
45
60
Tensão de água no solo ( kPa)
FIGURA 19. Efeito isolado da tensão de água no solo na massa seca da parte
aérea de plantas de alface em resposta a tensões de água no
solo. ns Não significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
42
4.8 Massa seca de raiz
Com o aumento da tensão de água no solo até 27,15 kPa, houve uma
redução na massa seca de raiz, sendo que a partir dessa tensão, houve um
aumento na massa seca de raiz para o tratamento que não recebeu aplicação
de nitrogênio (Figura 20). No solo adubado com 100 mg dm-3 de nitrogênio, foi
observado um decréscimo na produção de massa seca de raiz de 45% com o
aumento das tensões de água no solo. Esse decréscimo na produção com a
dose de 100 mg dm-3 de nitrogênio pode ter ocorrido pelo fato de que a busca
pelo nutriente foi pequena, refletindo em pouco desenvolvimento radicular, já
nos tratamentos com a ausência de nitrogênio e déficit hídrico, as plantas
desenvolveram mais o sistema radicular, provavelmente na busca pelo
nutriente e por água. O mesmo comportamento linear decrescente foi
encontrado por Vilas Boas et al. (2011) que, avaliando seis tensões da água no
solo (15, 25, 35, 45, 60 e 75 kPa), na cultura da cebola e medidas a 0,20 m de
profundidade, constataram que a produtividade de bulbos comerciais
apresentou resposta linear decrescente, com o aumento das tensões, sendo
alcançado o valor máximo de 47.729,9 kg ha-1 com a tensão de 15 kPa.
Massa seca de raiz ( g planta-1)
6
Dose 0 = Y = 4,81 - 0,1629nsT + 0,003*T2
R² = 0,97
5
Dose 100 Y = 5,1063 -0,0444**T
R² = 0,5498
4
3
___♦ Dose 0
......■ Dose 100
2
15
30
45
60
Tensão de água no solo (kPa)
FIGURA 20. Massa seca de raiz de alface adubada com 100 mg dm-3 de
nitrogênio e sem adubação nitrogenada em resposta as tensões
de água no solo. ns Não significativo. ***,** e *, significativo a
0,1; a 1 e a 5%, respectivamente.
43
A maior massa seca de raiz (4,36 g) foi observada na dose de 69,5 mg
dm-3 de nitrogênio para a tensão de 15 kPa e a menor (2,39 g) para as
unidades experimentais irrigadas a 60 kPa foi verificado no solo adubado com
179 mg dm-3 de nitrogênio (Figura 21). Segundo Reichardt e Timm (2004), a
umidade do solo influência no transporte de nutrientes que, quando adequada,
gera transpiração potencial das plantas arrastando os nutrientes por um fluxo
até a superfície radicular. Altos teores de água no solo afetam o crescimento
radicular em função do prejuízo do processo de aeração do solo; por outro
lado, baixos teores de água também causam danos ao desenvolvimento
radicular da planta; além disso, o índice de umidade afeta o comportamento
mecânico do solo, o que acaba gerando efeitos na penetração das raízes.
Araújo et al. (2011), avaliando o rendimento da alface (Lactuca sativa L.)
cv. “Verônica” cultivada sob ambiente protegido, em função de doses de
nitrogênio aplicadas via fertirrigação, verificaram que a massa seca de raiz
apresentou resposta significativa (p<0,01) à adubação nitrogenada, resultando
numa equação linear decrescente, obtendo com o tratamento sem adição de
nitrogênio o maior valor (0,639 g planta-1).
6
Massa seca de raiz ( g planta-1 )
15 kPa = Y = 3,3901 + 0,0278*N -0,0002**N2
R² = 0,6486
___♦ 15 kPa
......■ 60 kPa
5
4
3
60 kPa = Y = 5,5891 - 0,0358**N + 0,0001*N2
R² = 0,8002
2
0
50
100
Nitrogênio ( mg
150
dm-3
200
)
FIGURA 21. Massa seca de raiz de alface nas tensões de 15 e 60 kPa em
resposta a adubação nitrogenada. ns Não significativo. ***,** e *,
significativo a 0,1; a 1 e a 5%, respectivamente.
44
4.9 Massa seca da parte aérea total
Foi observado que a massa seca total decresceu até a tensão de água no
solo de 52,17 kPa, proporcionando uma massa seca total de 9,76 gramas, o
que representa um decréscimo de 25,36%, quando comparado essa tensão de
água no solo com a menor tensão estudada (Figura 22). Carvalho et al. (2013),
avaliando o efeito de tensões de água no solo no desenvolvimento da cultura
do pimentão vermelho em condições controladas, também constataram maior
massa seca de plantas, na tensão de água no solo de 15 kPa. Silva et al.
(2012), avaliando o efeito de cinco níveis de potencial matricial de água no solo
(-15, -35, -55, -75 e -95 kPa) sobre o crescimento e produção do feijão-demetro (Vigna Sinensis), constataram uma tendência de redução na produção
de massa seca da parte aérea, a medida em que se reduzia os potenciais
matriciais de água no solo e atribuíram-se tais resultados à dificuldade que as
plantas de feijão-de-metro tiveram em absorver água, pois numa situação de
menor potencial matricial, a água fica retida mais fortemente à superfície dos
colóides. Dessa forma, as plantas precisam gastar mais energia para adquirir
água, para uso em seus processos fisiológicos vitais, fato que afeta
negativamente as características de crescimento.
Massa seca total ( g vaso-1)
13
Y = 16,287 - 0,2504**T + 0,0024**T2
R² = 0,84
12
11
10
9
15
30
45
60
Tensão de água no solo ( kPa)
FIGURA 22. Efeito isolado da tensão de água no solo na massa seca total da
alface em resposta a tensões de água no solo. ns Não
significativo. ***,** e *, significativo a 0,1; a 1 e a 5%,
respectivamente.
45
4.10 Correlações
Ao analisar a correlação de Pearson, verificou-se uma relação positiva e
negativa entre as variáveis estudadas, havendo também variáveis que não
apresentaram correlações significativas (Tabela 5).
Verificou-se pela análise de correlação simples entre as variáveis, que o
teor de clorofila e a massa seca de raiz não apresentaram correlação
significativa com nenhuma das variáveis analisadas, mostrando que essas
variáveis não tem ligação direta com à altura de plantas, massa fresca da parte
aérea total e das folhas, número de folhas, área foliar, massa seca total da
parte aérea e das folhas.
Foi observado que a altura de plantas de alface, possui correlação
positiva a 1% de probabilidade com as variáveis massa fresca de folhas e
massa fresca da parte aérea total, e a 5% de probabilidade com as variáveis
número de folhas e área foliar. Porém, a altura de plantas de alface cv.
“Rafaela”, não apresentou correlação significativa com as variáveis massa seca
de folhas e massa seca da parte aérea total.
A variável massa seca de folhas se correlacionou positivamente a 1% de
probabilidade com as variáveis número de folhas, massa fresca da parte aérea
total, área foliar, massa seca de folhas e da parte aérea total.
O número de folhas correlacionou positivamente a 5% de probabilidade
com a altura de plantas e a 1% com todas as outras variáveis, exceto com o
teor de clorofila e com a massa seca de raiz, que não se correlacionaram com
nenhuma outra variável. Dessa forma, constatou-se que o número de folhas
está diretamente relacionado com a maior produção de massa verde da parte
aérea total e das folhas, altura de plantas, área foliar, massa seca de folhas e
da parte aérea total.
A massa fresca da parte aérea total também se correlacionou
positivamente a 1% de significância com as variáveis área foliar, massa seca
de folhas e total. Verifica-se também, que a área foliar correlacionou
positivamente a 1% de significância com a massa seca de folhas e da parte
aérea total e, ainda, a massa seca de folhas apresentou correlação com a
massa seca da parte aérea total.
46
Tabela 5. Coeficientes de correlações de Pearson das variáveis analisadas
para a cultura da alface americana cv. “Rafaela”, Rondonópolis,
Mato Grosso
TC
SPAD
AP
MFF
NF
MFPA
AF
MSF
MSR
MSPA
1
AP
MFF
ns
0,1579 0,1455
1
NF
ns
0,1089
MFPA
ns
0,1480
AF
ns
0,1491
MSF
ns
0,2008
MSR
ns
-0,1152
ns
-0,0511
0,3080** 0,2343* 0,3301** 0,2309* 0,1461
1
MSPA
0,7419** 0,6591** 0,6458** 0,0165
1
0,2001
ns
0,6526**
ns
0,8427**
ns
0,7191**
ns
0,9931**
0,0973
1
ns
ns
0,7157** 0,0261
1
ns
0,8338**
0,8817** 0,8211** 0,0351
1
0,1938
ns
0,7467** 0,9982** 0,8898** 0,8173** 0,0326
1
ns
0,1085
ns
1
TC – teor de clorofila; AP - altura de planta; MFF – massa fresca de folhas; NF
– número de folhas; MFPA – Massa verde da parte aérea total; AF – área foliar;
MSF – massa seca de folhas; MSR – massa seca de raiz; MSPA – massa seca
da parte aérea total. ns Não significativo. *, ** Significativo a 5 e 1% de
probabilidade, respectivamente.
47
5 Conclusões
Diante das condições em que o experimento foi desenvolvido e dos
resultados obtidos, pode-se concluir que:
a) Para a obtenção dos maiores valores de massa fresca de folhas,
número de folhas, massa verde da parte aérea total, área foliar, massa
seca de folhas e massa seca da parte aérea total, deve-se irrigar no
momento em que a tensão de água no solo estiver em torno de 15
kPa;
b) Para a obtenção de maior altura de plantas de alface cv. “Rafaela”
(19,01) deve-se aplicar a dose de 66,75 mg dm-3 de nitrogênio.
c) O maior teor de clorofila (46,11) ocorreu com a aplicação de 141,25
mg dm-3 de nitrogênio e com a tensão de água no solo em torno de 15
kPa.
d) Na ausência de adubação nitrogenada e maior déficit hídrico, ocorreu
um maior desenvolvimento da massa seca de raiz.
48
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